Ran an die Waffel! Schleifprozesse pushen Bearbeitung von Wafern

Nie zuvor brauchte es so viele Halbleiter, wie in unseren Zeiten, weil etwa auch die E-Mobilität und KI danach rufen. Das ist die Chance für Schleifexperten, so der VDW mit Blick auf die Grindinghub.

Der Halbleitermarkt boomt bekanntlich. Und Mikrochips sind nicht nur für Elektrofahrzeuge und Ladestationen essenziell, denn auch bei Solar- und Windkraftanlagen und der gesamten Bandbreite der Kommunikationstechnik geht ohne sie nichts. Mit erwarteten Wachstumsraten von über 30 Prozent pro Jahr biete dieser Multi-Milliarden-Markt aber auch interessante Perspektiven für die Schleiftechnik. Auf der Fachmesse Grindinghub, die der VDW (Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken) vom 5. bis 8. Mai 2026 in Stuttgart veranstaltet, kann man deshalb auch tiefe Einblicke in Fertigung, Maschinen sowie Präzisionsschleifprozesse genießen, die im Ångström-Bereich arbeiten können (ein Ångström misst übrigens 0,1 Nanometer).

Nachholbedarf auch bei Halbleiterbearbeitung

Fest steht laut VDW jedenfalls, dass, wenn Europa bei der „Halbleiterei“ im Vergleich zu Asien und den USA Boden gut machen will, vieles schneller gehen muss – eben auch im Produktionsprozess mit Blick auf die sogenannten Wafer, die Basis für Chips. Das sind dünne Scheiben aus Silizium. Die Herstellung der Wafer erfolgt in mehreren Verarbeitungsschritten. Um etwa Silizium (Si) oder Siliziumkarbid (SiC) für die Halbleiterindustrie verwenden zu können, braucht es daraus zylindrische Einkristalle. Diese sogenannten Ingots und Boules werden dann zu einem Rohling bearbeitet, der aussieht wie ein Puck im Eishockey. In Scheiben geschnitten, entstehen dann die dünnen Wafer, die auch geschliffen, poliert und mit einer Epitaxie-Schicht versehen werden müssen, um sie für den Fotolithografieprozess vorzubereiten. Mithilfe von entsprechenden örtlichen Abdeckungen (Maskierungen) und Licht werden dann die Schaltkreismuster in den Wafer geätzt, wo nichts maskiert ist. Daraus macht man dann die Chips. Nun schwenken wir aber wieder in Richtung Schleiftechnik ...

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SiC als Halbleitermaterial will gut behandelt werden

Für Michael Egeter, Vice President Engineering beim Schweizer Maschinenhersteller Kellenberger aus Goldach sorgen die zuverlässig steigende Nachfrage auf der Endkundenseite sowie neue Prozesse und Technologien dafür, dass ein Engagement im Halbleitermarkt absolut lohnend erscheint. Egeter erklärt: „Außer der eigentlichen Substratbearbeitung – also dem Vorschleifen und Konfektionieren der Rohkristalle und der Herstellung der Grundgeometrie der Wafer – bietet auch das Feld der Halbleiter-Prozessanlagen gute Chancen.“ Auch könnten sich Schleifexperten beim Kunden in die Pole-Position bringen, wenn sie maßgeschneiderte Systeme dafür anböten. Kellenberger hat dafür spezialisierte Customizing-Teams gebildet. Tailored Solutions bieten nämlich ein hohes Wachstumspotenzial, zumal oft auch skaliert werden kann, weiß der Experte. Als Substrat setzt sich in der Halbleiterfertigung zunehmend Siliziumkarbid (SiC) durch. Wie es vom Fraunhofer CSP aus Halle an der Saale dazu heißt, bietet ein Halbleiter aus einer Verbindung von Silizium und Kohlenstoff im Vergleich zu Silizium eine größere Bandlücke. Das sei ein entscheidender Faktor für die elektrische Leitfähigkeit und bedeutet, dass der Halbleiter auch unter extremen Bedingungen (hohe Temperaturen, hohe Spannungen und hohe Frequenzen) eingesetzt werden kann. Für die Schleifbearbeitung stellt das Substrat indes eine Herausforderung dar, merkt Egeter dazu an.

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